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抚州市“5.30”短时暴雨中尺度分析

2016-11-19郭建华

科技创新导报 2016年4期
关键词:亮温云顶云团

郭建华

摘 要:该文利用常规气象和地面自动站观测资料、卫星云图以及多普勒天气雷达资料对2015年5月30日发生抚州市一次短时暴雨过程的中尺度特征进行分析,结果表明:此次暴雨是在中高纬“两槽一脊”环流背景下产生,而低空急流为暴雨区输送充足的水汽和不稳定能量起了主导作用。前倾槽结构和低层高温高湿使得大气处于强烈的对流不稳定,为暴雨和强对流天气提供了有利条件。地面中尺度辐合线是触发此次强降水的重要中尺度系统,辐合线附近易触发对流,且强降水沿着辐合线方向移动。对流云团合并后迅速发展,其中尺度云团的TBB负值中心与强降水落区有很好对应关系,-72 ℃的云顶亮温是较强降水的指示性温度。强降水雷达回波的列车效应特征对短时暴雨预报具有指示意义。

关键词:暴雨 低空急流 地面辐合线 对流云团

中图分类号:P458 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0071-03

Abstract:By useing the conventional and ground observation data, satellite cloud pictures and Doppler weather radar data, the paper analysis of the mesoscale features of a short time rainstorm process in Fuzhou city in May 30, 2015.The results showed that the rainstorm is in middle-high latitude and two troughs and one ridge circumfluence backgroundover produced,and low-level jet for the rainstorm conveying sufficient moisture and unstable energy plays a leading role.The structure of the forward trough and low layer of high temperature and high humidity makes the atmosphere in strong convective instability and provide favorable conditions for rainstorm and severe convective weather.The surface mesoscale convergence line is an important mesoscale system of the heavy rainfall triggered, and it to drop itation area has certain instruction function, near the convergence line is easy to trigger convection and precipitation along convergence line direction. After the merger of convective clouds, strong convection and the rapid development, which mesoscale cloud of the negative center of TBB and strong precip itation area have a good corresponding relationship,TBB=-72 ℃ is indicative of the temperature of the strong precipitation.The ‘train effect characteristics of the radar echo of severe rrecipitation have indicative significance to the short time rainstorm forecast.

Key Words:Rainstorm;Low-level jet;Surface Mesoscale Convergence Line;Convective Cloud

突发性暴雨大多与中尺度系统有着直接的关系,且较多出现在晚上和凌晨。由于这种强降水具有突发性强、尺度小等特点,故它所造成的灾害是严重,因此,一直是气象工作者们研究的重点[1-5]。该文利用常规和地面自动站观测资料、卫星云图以及多普勒天气雷达资料对2015年5月30日发生抚州市一次短时暴雨过程进行分析,重点分析暴雨大尺度环流形势和中尺度特征,希望能提高对短时暴雨天气的可预报性和监测能力,最大限度降低此类气象灾害造成的损失。

1 降水实况

2015年5月30日,抚州市出现了一次对流性暴雨、局部大暴雨天气过程。这次过程平均雨量为68.1 mm,国家站共出现8站暴雨、1站大暴雨;区域站共出现120站暴雨、15站大暴雨,日雨量以资溪石峡林场157.2 mm为最大。强降雨时段分为两段:第一时段是2~5时,其落区在中北部;第二时段是5~8时,其落区在南部,1 h≥30 mm有78站,广昌杨溪最大雨强为57.2 mm。这次暴雨过程具有明显的突发性,中尺度特征明显,受其影响,部分县城出现内涝和泥石流塌方,造成了重大经济损失。

2 环流形势

29日08时(图略),500 hPa在中高纬度表现为“二槽一脊”型,阻高位于贝加尔湖西北方向,副热带高压脊线稳定在21°N左右,588线北界位于25.3°N附近,抚州处在副热带高压西北侧强盛的西南暖湿气流中,属于典型梅雨期环流形势。29日20时开始位于贝加尔湖东侧低压槽发展加深,其尾部分裂小槽向东南方向移动,引导冷空气南下与副高北侧西南暖湿气流交汇,给抚州市带来一次暴雨、局部大暴雨过程。

3 中尺度系统分析

29日08时(见图1a),高层冷空气沿槽后西北气流南下同时,中低层在江南中南部至华南一带西南气流迅速加强,并在邵武、郴州、河施一带建立一条≥12m·s-1的低空急流,这条急流起到一条贯穿南北的水汽通道,将源自于孟加拉湾的水汽沿副高西北侧输送到江南中南部。20时(见图1b),鄂西至重庆中高层是前倾槽的配置,前倾槽使得大气层结不稳定能量得到积聚,且各层温度槽落后于高度槽,预示该槽还将继续加深东移。另外500 hPa在河套至四川一带有显著降温区(24 h变温超过-3 ℃以上),说明槽后有明显冷平流。低层抚州上空处在高温高湿区中,说明该区域有明显暖平流。高中低层配置使得大气处于强烈的对流不稳定,为暴雨和强对流天气提供了有利条件。

4 中尺度特征分析

4.1 中尺度地面辐合线

中尺度系统的发生发展需要一定的触发条件,地面风场辐合线可能对中尺度系统的触发和维持起到了重要的作用[1]。 根据每段降水集中的开始时间,分析自动站十分钟平均风速。对于第一段强降水时段2~5时(图略),在抚州西北部存在明显的中尺度辐合线,且东移南压,辐合线经过的地方即出现强降水。对于第二段强降水时段5~8时(图略),辐合线继续东移南压到抚州市东南部,并在辐合线附近即出现强降水,此时北部已转偏北气流,雨势减小。

4.2 中尺度云团分析

利用FY-2E卫星TBB资料对本次过程的中尺度特征进行分析,此次强降雨主要与三块对流云团在东移合并快速增强有着密切的关系。29日23时(见图2a),在九江与南昌交界处有一发展MCC中尺度对流云团A1,其云顶最大亮温达-62 ℃,冷云罩面积为4 786 km2,在MCC中尺度对流云团西南方向有两块小的对流云团(A2、A3)发展,随后云团A1东移过程中先后与迅速发展的云团A2、A3发生合并,云团合并A后,强度增强,范围扩大,到30日2时(见图2b)冷云罩面积达35 376 km,云顶亮温下降到-72 ℃,此后(见图2c、d)该云团一直向东东南方向移动,而云顶亮温低于-72 ℃的云区扩大向东移动,先后给临川、崇仁、宜黄、资溪等地带来强降水。

4.3 雷达回波演变特征分析

从雷达的反射率因子的演变图可以看出:雷达西北部东南移向的大范围对流回波与雷达西部东北移向的分散对流回波在移动的过程中发生合并,强度增强,回波最强达到60 dBZ,回波整体是向东南方向发展。出现强降水之前(见图3a),在抚州上游地区维持一条东北-西南向的强回波带缓慢南移。对于第一时段强降水2~5时(见图3b、c、d、e),前面的强回波单体经过抚州、崇仁、乐安等地后,后面的强回波单体又发展经过此地,呈现出列车效应的特征,导致以上县(区)出现强降水。对于第二时段强降水5~8时(见图3f),强回波带整体南压,但强回波带中的有对流单体不断地自西向东影响同一区域,导致南丰、黎川、广昌出现强降水。

5 结语

此次暴雨是在中高纬“两槽一脊”环流背景下产生,而低空急流为暴雨区输送充足的水汽和不稳定能量起了主导作用。

前倾槽结构和低层高温高湿使得大气处于强烈的对流不稳定,为暴雨和强对流天气提供了有利条件。

地面中尺度辐合线是触发此次强降水的重要中尺度系统,辐合线附近易触发对流,且对流降水沿着辐合线方向移动。

对流云团合并后迅速发展,其中尺度云团的TBB负值中心与强降水落区有很好对应关系,-72 ℃的云顶亮温是较强降水的指示性温度,若能及时监测到云团亮温的变化,对强降水预报有一定指示作用。

强降水雷达回波的列车效应特征对短时暴雨预报具有指示意义。

参考文献

[1] 吴琼,钱鹏,郭煜,等.江苏一次持续性梅雨锋暴雨过程诊断与分析[J].气象科学,2014,34(5):550-552.

[2] 王啸华,吴海英,唐红昇,等.2009年7月7日南京短时暴雨的中尺度特征分析[J].气象,2012,38(9):1060-1069.

[3] 毛冬艳,周雨华,张芳华,等.2005年初夏湖南致洪大暴雨中尺度分析[J].气象,2010,32(3):63-70.

[4] 陈云辉,蔡菁,支树林.江西“6.19”强降水天气成因及中尺度特征分析[J].气象与减灾研究,2011,34(2):34-42.

[5] 张宇星,张宁,王超杰.2012年7月4日河南大暴雨过程的短时强降水成因分析[J].气象与环境科学,2014,37(4):40-48.

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